高考化学一轮精品教学案3.1钠元素及其化合物(1).docx

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1、2013 届高考化学一轮精品教学案3.1钠元素及其化合物（ 1）【2013 考纲解读】考纲内容能力要求考向定位1 以钠为例，了解碱碱金属元素是近几年高考的重点内容之金属的物理性质和化学性一，涉及的内容有：质。理解碱金属元素性质的1钠、钾与水、盐溶液反应的现象及产1了解常相似性和递变性。物；见金属的活动2 以氢氧化钠为例，2Na O 与 CO、 H O发生的反应；2222顺序。了解重要的碱的性质和用3NaOH作为强碱，与很多物质发生复分2了解常途。了解钠的重要化合物解反应， 此内容广泛出现在离子方程式、物质见金属及其重（如碳酸钠和碳酸氢钠） 。的鉴别、提纯和离子共存中；要化合物的主3以 Na2O

2、2 为例，了解4Na2CO、NaHCO性质的异同， 以及互相33要性质，了解过氧化物的性质。转化、 提纯，还有由它们组成的混合物的计其应用。4 了解焰色反应，并算；能用焰色反应检验钠、 钾等5焰色反应；元素。6同族元素性质的判断，其中尤以涉及Na O 的题目更为常见。22【重要知识梳理】一、钠与水反应及应用（4）反应后的水溶液使酚酞与水反应生成NaOH。2钠与酸溶液反应当钠投入酸溶液中，钠首先与酸电离出的+；当酸完H反应：全反应后，过量的钠再与水反应，故钠与酸溶液反应比钠与水反应。3钠与盐溶液的反应用心爱心专心1实质上是先与水反应生成NaOH，NaOH再与盐反应。与 CuSO4溶液反应： 2N

3、a+2HONaOH+H2 (1) CuSO 4+2NaOHNa2SO4+Cu(OH)2 (2)合并 (1)(2)得：（ 2）与 FeCl 3 溶液反应：【答案】例 1： 下列关于钠与水反应的说法不正确的是（）将小块钠投入滴有石蕊试液的水中，反应后溶液变红；将钠投入稀盐酸中，钠先与水反应， 后与盐酸反应； 钠在水蒸气中反应时因温度高会发生燃烧； 将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用锡箔包住，在锡箔上刺些小孔，然后按入水中，两者放出的氢气质量相等。ABCD点评： 忽视了钠与水反应产生H2，无氧气存在而漏选；忽略了钠直接投入水中，在水面上部分钠被氧化而漏选。二、过氧化钠的结构与性质1

4、 Na2O2 的结构特点在 Na2 O2 和 H2O2 中，氧是价，这是因为两个氧原子之间以一对共用电子相结合（非极性键），形成了一种不太稳定的结构。2 Na2O2 的性质 1 价介于氧的两种较稳定化合价0 价和 2 价之间，因此Na2O2 既可以在一定条件下用心爱心专心2获得电子表现（如与 SO2、Fe2+、品红等反应） ，也可以在一定条件下失去电子表现+H O、（如与 H 和 MnO 反应），还可以在一定条件下发生歧化反应（如与422为主。CO等反应）；但以Na2O2 与 SO2 反应： Na2O2+SO2Na2O2 投 入FeCl 2 溶 液 中 ， 可 将 Fe2+ 氧 化 成 Fe3

5、+ ， 同 时 生 成 Fe(OH)3沉淀：。Na2O2 投入氢硫酸中，可将H2S 氧化成单质硫，溶液变浑浊：。Na O 投入品红溶液中，使品红溶液褪色 ( 褪色原理与 SO) 。222（1） A 是制取 CO2的装置。写出A 中发生反应的化学方程式：。（ 2）填写表中空格： （请在答题卡上填空）仪器加入试剂加入该试剂的目的B饱和 NaHCO3溶液CD（ 3）写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：。（ 4）试管 F 中收集满气体后，下一步实验操作是：。解析：要证明过氧化钠可作供氧剂，必须验证实验产物是O2，故实验目的就是验证过氧化钠与水或二氧化碳的反应。实验仪器中的A 是二氧化碳发生装置，B

6、、 D 是除杂装置，C是反应装置， E 是尾气处理与收集装置。本实验可能存在的杂质气体有：HCl 和水，但由于过氧化钠与二氧化碳的反应是离子反应，故水不必除去。 试管 F 中收集满气体后，下一步实验操作应是验证实验产物是O2。为检验生成的O2 应将试管F 从水槽中取出，然后用带火星用心爱心专心3的木条伸入管口进行检验，但是取出F 前，应将装置A 中的反应停止。三、碳酸钠、碳酸氢钠1碳酸钠、碳酸氢钠主要性质比较及鉴别（ 1）热稳定性不同。分别加热少量固体，若发生分解反应，将产生的气体通入澄清的石灰水中 ，石灰水变浑浊的原试剂是，另一个为。（ 2）和酸反应速率不同。分别取一定质量的固体，加入等浓度

7、、等体积的盐酸，反应快、产生气体多的为，另一个为。往饱和 Na CO 溶液中通入CO，过滤得到晶体。 Na CO +CO +HO2NaHCO23223223（ 2）联碱法制纯碱原理在饱和食盐水中通饱和后，再通： NH+CO+HONHHCO32243生成 NH4HCO3的溶解度大，而c(Na +) 也大，而 NaHCO3溶解度小，故产生沉淀： NaCl+NH4HCO3NaHCO3+NH4Cl ，总方程式：。将析出沉淀加热，制得23Na CO（纯碱）【答案】用心爱心专心4答案： D点评 ：本题不仅要考虑物质的性质差异，而且要考虑操作方法的不同对差异性质的影响。Na2 CO3、 NaHCO3溶液滴入

8、到盐酸中的现象是一致的，而稀盐酸滴入这两种溶液中产生气泡是后者快。因忽略了323B。NaHCO比 Na CO与酸反应激烈而误选四、 碱金属1焰色反应（ 1）概念：在燃烧时使火焰呈特殊的颜色，叫焰色反应。（ 2）用品：（或铁、铬、镍、钨等） 、（或煤气灯）、试剂。（ 3）焰色反应鉴别盐类的步骤：铂丝在火焰上灼烧至原火焰色。蘸取溶液（沾取固体）放在火焰上灼烧，观察火焰颜色，观察钾火焰颜色要去观察。盐酸洗铂丝。 铂丝在火焰上灼烧至原火焰色（如不能灼烧至原火焰色，则需再酸洗， 再灼烧）。再蘸取（沾取）另外化学药品进行实验。钾、钠焰色反应颜色：钾紫色（透过蓝色钴玻璃）；钠黄色。用心爱心专心5（6）碱金属

9、的盐一般都易溶于水，但Li 2CO3 却微溶。（ 7）一般说，酸式盐较正盐溶解度大，但NaHCO3却比 Na2CO3 溶解度小。（ 8）试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但IA 金属 Na、 K 等除外。（ 9）一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属，但对I A 非常活泼的金属Na、 K 等除外。如： 2Na+CuSO4+2HO Cu(OH)2+H2+Na2SO4。（ 10）Fr 是放射性元素，所以在自然界中不存在。【答案】答案： AB。点评 ：由所学物质的结构、性质来推断结构相似、未学物质的性质，是中学化学重要的一类习题。 解答此类题目的关键就是要考虑二者的相似性和递变性。对碱金属元素单

10、质及其化合物的性质的相似性和递变性及特殊性一定要熟悉。【高频考点突破】考点 1过氧化钠的性质【例 1】1 mol 过氧化钠与2 mol 碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，用心爱心专心6排出气体物质后冷却，残留的固体物质是（）A Na COB Na O Na2CO23223C NaOH Na 2COD Na ONaOH Na CO32233【例 2】下列实验中，溶液颜色有明显变化的是（）A少量明矾溶液加入到过量NaOH溶液中B往 FeCl 3 溶液中滴入KI 溶液，再滴入淀粉溶液C少量 Na2O2 固体加入到过量 NaHSO3溶液中D往酸性高锰酸钾溶液中滴入少量Fe2(SO4) 3

11、稀溶液点评 ：过氧化钠分别与二氧化碳、水的反应是高考的热点之一，既有对反应原理及应用的定性考查，又有多种类型的定量计算或探究性综合实验题，在复习过程中，注意归纳总结。【变式探究】1为了探究“二氧化碳是否在水存在时才能和过氧化钠反应”。课题研究小组的同学们设计了如右图的实验装置，分别进行甲、乙两次实验： 实验甲：干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应：在干燥的试管中装入Na2O2 ，在通入 CO2 之前，关闭K1 和 K2 。在试管内装入试剂X 后，打开K1 和 K2 ，通入CO2 ，几分钟后， 将带火星的木条插入试管的液面上，观察到木条不复燃，且中的淡黄色没有变化。实验乙：潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反

12、用心爱心专心7应：在试管内装入试剂 Y，其他操作同实验甲，观察到木条复燃，且中的淡黄色变为白色。试回答下列问题：（ 1）在装入Na2O2 后，通入CO2前，关闭K1 和 K2 的目的是 _。（ 2）在实验甲中，试剂X 是 _，其作用是 _。在实验乙中，试剂Y 是 _。（ 3）根据上述两个实验现象，得到的结论是_ 。（ 4）试管中的 NaOH溶液的作用是 _ 。（ 5）为了确保实验现象的准确性，制备CO2 所用的反应物最好选用 _A大理石B 小苏打C 烧碱D 盐酸E稀硫酸F稀硝酸考点 2碳酸钠、碳酸氢钠的性质与用途【例 3】下列说法正确的是（）A发酵粉中主要含有氢氧化钠，能使焙制出的糕点疏松多孔

13、B碘盐中的碘可以直接用淀粉检验C碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多D硫酸氢钠属于盐类，其水溶液显中性【 例4 】 与 氨 碱 法 比 较 ， 下 列 关 于 联 合 制 碱 法 优 点 的 判 断 中 不 正 确 的 是用心爱心专心8A提高了原料的原子利用率B降低了生产成本C减少了环境污染D减轻了对设备的腐蚀 13 123【变式探究】 2现有 25mL2molL 的 Na2CO溶液和 75mL1molL 的稀盐酸。（ 1）将 Na CO溶液逐滴滴入稀盐酸中； （2）将稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中。两操作的现象及结果（标准状况下）为（）A现象相同，所得气体的体积相等B 现象相同，所得气体的体积不等C

14、现象不同，所得气体的体积相等D 现象不同，所得气体的体积不等【变式探究】 3（1） 实验室制备纯碱（Na2CO3）的主要步骤为：将饱和NaCl 溶液倒入烧杯加热，控制3035，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕，保温30 分钟，静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质、抽干，转入蒸发皿中灼烧得Na2CO3固体。四种盐在不同温度下的溶解度（g / 100 g 水）表温度0102030405060100 盐溶解度NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0用心爱心专心9NaHCO36.98.19.

15、611.112.714.516.4NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3请回答： 反应控制在 3035， 是因为高于35NH HCO会分解， 低于 30则反应速率降低，43为控制此温度范围，通常采取的加热方法为； 加料完毕，保温30 分钟，目的 _； 静置后只析出NaHCO晶体的原因 _；3 过滤所得母液中含有NaHCO3、NaCl 、NH4Cl 、NH4HCO3，加入适当试剂并作进一步处理，使_（填化学式）循环使用，回收得到NH4Cl 晶体。（ 2）我国科学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，使其更加先进，被称为侯德榜制碱法，生产流程为：沉淀池中反应的化学方程

16、式：_-_ _；检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠的操作方法为：。循环 (I)中应该加入或通入物质的化学式为。【经典例题精析】用心爱心专心10【 2012 高考】（2012重庆） 7下列叙述正确的是A. Fe 与 S 混合加热生成 FeS2B. NaHCO 3 的热稳定性大于 Na2 CO3C. 过量的铜与浓硫酸反应用一氧化氮生成D白磷在空气中加热到一定温度能转化成红磷（2012上海） 17将 l00mLl mol L 的 Na2CO3 溶液等分为两份 其中一份加入少许冰醋酸，2另外一份加入少许 Ba(OH)2 固体，忽略溶液体积变化。两份溶液中 c(CO3 ) 的变化分别是A减小、减小 B 减小

17、、增大 C 增大、增大 D 增大、减小（2012上海） 钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算：57叠氮化钠 (NaN3) 受撞击完全分解产生钠和氮气，故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32 L(标准状况下 ) 氮气，至少需要叠氮化钠_g。58钠 - 钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g 钠 - 钾合金溶于200 mL水生成 0.075mol 氢气。(1) 计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度( 忽略溶液体积变化 ) 。(2) 计算并确定该钠 - 钾合金的化学式。59氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤，得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳，有下列反

18、应：用心爱心专心112NaAl(OH) 4+CO22Al(OH) 3 +Na 2CO3+H2O己知通入二氧化碳336 L( 标准状况下 ) ，生成 24 mol Al(OH)3和 15 mol Na2CO，若通3入溶液的二氧化碳为112L（标准状况下 ) ， 计算生成的 Al(OH) 3 和 Na2CO的物质的量之比。360常温下，称取不同氢氧化钠样品溶于水，加盐酸中和至pH=7，然后将溶液蒸干得氯化钠晶体，蒸干过程中产品无损失。氢氧化钠质量氯化钠质量(g)(g)2.403.512.322.343.483.51上述实验所用氢氧化钠均不含杂质，且实验数据可靠。通过计算， 分析和比较上表 3 组数

19、据，给出结论。【答案】60由氯化钠质量推算，氢氧化钢样品厚乐质量为M1( 氢氧化钠 )= 58.5 2 40=40 g/mol3.51用心爱心专心12M2( 氢氧化钠 )= 58.5 2 40=58 g/mol2.34M3( 氢氧化钠 )= 58.5 3 48=58 g/mol3.51结论：实验所取氢氧化钠样品是NaOH；实验和实验所取氢氧化钠样品应该是NaOHH2O。【 2011 高考】1（上海） 过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28 g ，反应中有关物质的物理量正确的是( NA 表示阿伏加德罗常数)二氧化碳碳酸钠转移的 电子A1molNAB22

20、.4L1molC106 g1molD106g2NA用心爱心专心13解析：二氧化碳和过氧化钠反应的方程式为：2CO+2Na2O2=2NaCO3+O2，每生成1mol 氧气，固体质量就增加56g、消耗 2mol 二氧化碳和2mol 过氧化钠，同时生成2mol 碳酸钠，而转移的电子数是2mol。答案： AC2. （重庆）对滴有酚酞试液的下列溶液，操作后颜色变深的是A. 明矾溶液加热B.CH3COONa溶液加热C. 氨水中加入少量NH4Cl 固体D.小苏打溶液中加入少量NaCl 固体3. （江苏） NaCl 是一种化工原料，可以制备一系列物质（见图4）。下列说法正确的是A.25， NaHCO3在水中的

21、溶解度比Na2CO3 的大B. 石灰乳与Cl 2 的反应中， Cl 2 既是氧化剂，又是还原剂C. 常温下干燥的Cl 2 能用钢瓶贮存，所以Cl 2 不与铁反应D. 图 4 所示转化反应都是氧化还原反应【答案】 B【解析】 本题考查元素化合物知识综合内容，拓展延伸至电解饱和食盐水、电解熔融氯化钠、侯氏制碱等内容，但落点很低，仅考查NaHCO3Na 2CO3 的溶解度、工业制漂白粉，干燥的 Cl 2 贮存和基本反应类型。重基础、重生产实际应该是我们高三复习也应牢记的内容。用心爱心专心14石灰乳与Cl 2 的反应中氯发生歧化反应，Cl 2 既是氧化剂，又是还原剂。常温下干燥的Cl 2 能用钢瓶贮存

22、仅代表常温Cl 2 不与铁反应，加热、高温则不然。4. （北京） 25、 101kPa 下： 2Na(s) 1/2O2(g)=Na 2O(s)H1= 414KJ/mol2Na(s) O2(g)=Na 2O2(s)H2= 511KJ/mol下列说法正确的是A. 和产物的阴阳离子个数比不相等B. 和生成等物质的量的产物，转移电子数不同C. 常温下 Na 与足量 O2 反应生成 Na2O，随温度升高生成 Na2O的速率逐渐加快D.25、 101kPa 下， Na2O2（s） +2 Na （ s） = 2Na 2O（ s）H= 317kJ/mol5. （北京） 下列实验方案中，不能 测定 Na2CO3

23、和 NaHCO3,混合物中 Na2CO3质量分数的是A. 取 a 克混合物充分加热，建中b 克B. 取 a 克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b 克固体C. 取 a 克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b 克D. 取 a 克混合物与足量Ba(OH)2 溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b 克固体。用心爱心专心15【 2010 高考】1（ 2010 安徽卷， 13）13. 将 0.01mol 下列物质分别加入100mL蒸馏水中， 恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是（溶液体积变化忽略不计）Na2O2Na2ONa 2CO3NaClA. B.C.=D.=2

24、（ 2010 福建卷， 9） 9. 下表各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是用心爱心专心163. （ 2010 课标 I 卷， 27）27（ 15 分）某化学兴趣小组为探究SO2 的性质，按下图所示装置进行实验。请到答 F 列问题：（ 1）装置 A 中盛放亚硫酸钠的仪器名称是，其中发生反应的化学方程式为；（ 2）实验过程中，装置B、 C 中发生的现象分别是、，这些现象分别说明SO2 具有的性质是和；装置B 中发生反应的离子方程式为；（ 3）装置D 的目的是探究SO2 与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象；用心爱心专心17（ 4）尾气可采用溶液吸收。27答案（ 1）蒸馏烧瓶Na 2S

25、O3+H2SO4（浓） =Na2SO4+SO2+H2O（ 2）溶液由紫红色变为无色无色溶液中出现黄色浑浊还原性氧化性5SO2 2MnO 4 2H 2O 2Mn 25SO424H（ 3）品红溶液褪色后，关闭分液漏斗旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色（ 4） NaOH4、（2009山东）13. 下列推断合理的是A. 明矾 KAl （ SO4）212H2O：在水中能形成Al （OH） 3 胶体，可用作净水剂B. 金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应C. 浓 H2SO4 有强氧化性，不能与 Cu 发生剧烈反应D. 将 SO2 通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色; 将 SO2 通入溴

26、水，溴水褪色后加热也能恢复原色5、（2009北京）8下列叙述正确的是A 将 CO 2 通入 BaCl 2 溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入SO2 ，产生沉淀B 在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO 3 )2 固体，铜粉仍不溶解C 向 AlCl 3 溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入NaHSO 4 溶液，沉淀消失用心爱心专心18D 纯锌与稀硫酸反应产生氨气的速率较慢；再加入少量CuSO 4 固体，速率不改变6、（2009江苏） 3. 下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是abcAAlAlCl 3A l (OH) 3BHNO3NONO2CSiSiO2H2Si

27、O3DCH2 CH2CH3CH2OHCH3CHO【答案】 B用心爱心专心19B 项 ：H N ON O 8HNO33Cu 3Cu (NO)22NO4H O) ，NONO23(32（ 2NOO2 2NO2 ），NO 2NO （ 3NO2 H 2 O2HNO3NO ）， NO2HNO 3（ 3NO2H 2O2HNO 3NO），所以 B 项正确；CH 3CH 2OHCH 2 CH2 就必须经过两步（ CH3CHO H 2催化剂CH3CH 2OH 和CH 3CH 2OH浓硫酸CH 2H 2O ）CH 2【考点定位】本题考查了物质之间的转化，重点掌握物质之间转化的路线和所需条件。7、（2009全国2）

28、8. 下列叙述中正确的是A. 向含有CaCO3 沉淀的水中通入CO2 至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3 饱和溶液，又有CaCO3 沉淀生成。B. 向 Na2 CO3 溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原 Na2 CO3 的物质的量之比为 1：2.C. 等质量的NaHCO3和 Na2 CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2 体积相等科网用心爱心专心20D. 向 Na2 CO3 饱和溶液中通入CO2，有结晶析出8、（2009海南）3除去 NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3 可采取的方法是：A通入二氧化碳气体B加入氢氧化钡溶液C加入澄清石灰水D加入稀盐酸9

29、、（2009海南）9在室温时，下列各组中的物质分别与过量NaOH溶液反应，能生成5种盐的是：A A12O3、SO2、 CO2、 SO3B C12、 A12O3、 N2O5、 SO3C CO2、C12、 CaO、 SO3D SiO2、 N2O5 、 CO、 C12【考点定位】元素及其化合物的性质10、（2009广东） 65下列有关金属及其化合物的说法正确的是用心爱心专心21A 1 L 生理盐 水(0.9 NaCl 溶液 ) 中含有 9 molNa +B出土的古代铜制品表面覆盖着铜绿，其主要成分是CuOC装修门窗使用的铝合金材料的硬度比铝小，熔点比铝低D节日燃放的烟花是某些金属元素发生焰色反应所呈现出来的色彩【当堂巩固】一、选择题 ( 共 48 分，每小题4 分 )1在庆祝中华人民共和国成立60 周年的晚会上， 焰火贯穿了晚会的始终，成为最吸引“眼球”的晚会印象。焰火与高中化学中“焰色反应”知识相关，下列说法中正确的是()A非金属单质燃烧时火焰均为无色B所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色C焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察D NaCl 与 Na2CO3灼烧时火焰颜色相同答案： D解析：焰色反应是元素的性质，所以NaCl 与 Na2CO3